关注地震和洪水的耦合关系

                          杨学祥，杨冬红

 

地震专家研究发现，西部地震是东部灾害先兆。中国地震局兰州地震研究所研究员郭增建在西安召开的中国科协2000年学术年会上指出，20世纪，中国西部共发生了6次8级或大于8级的地震。1842年6月新疆巴里坤发生7级地震，1843年黄河中游发生特大水灾：1932年12月甘肃昌马发生7.5级地震，1933年黄河中游发生特大水灾；1957年12月蒙古国西南部靠近中国新疆地区发生8.3级大震，1958年黄河中游发生特大水灾；1974年7月在蒙古国和新疆交界处发生7.2级地震，1975年在河南发生特大水灾。专家还发现，云南、缅甸一带一旦发生7级以上地震，长江流域往往发生特大水灾。如1931年、1954年、1998年长江流域特大水灾发生的前半年，在云南、缅甸地区都有大地震出现[1，2]。

 

2010年5月以来我国南方历次强降雨天气概述

 

1, 5.05-5.07

四川、重庆、贵州、江西、浙江、福建、广东等部分省份相继遭受暴雨袭击，重庆、贵州同时伴随大风冰雹天气。其中5月6日08时至7日08时，广东连平、增城降雨量分别达203.1毫米、175.3毫米，均突破当地5月单日降水量的历史极值；增城、东莞小时最大降雨量分别达126.4毫米和107.4毫米，均为历史之最；广州降雨量达213.0毫米，接近5月份日降水量历史极值，其中1小时和3小时最大雨量分别达99.1毫米和199.5毫米，均破历史记录。

雷电等强对流天气多发、有分散不均的强降水天气成为此次降水的特点。

·广东现入汛以来最强降水 最大雨量422.7毫米

·强雷雨大风冰雹突袭重庆

 

2, 5.08-5.10

本次降雨过程给重庆、湖南、江西、福建、广东、广西等6个省（区、市）造成严重影响，降水集中在8-9日，其中江西中北部、福建北部和浙江南部局地24小时降水量普遍达到60-130毫米，超历史同期单日降水量记录。同时，降水过程中出现显著的短时雷雨大风、冰雹、雷电等强对流天气，9日的雷电范围覆盖整个华南地区。详见 破极值数据统计图

北方冷空气与南方暖湿气流交汇，引起南方强降水，并伴有雷雨大风等强对流天气。

·华南再遇强降雨 暴雨预警升级

 

3, 5.12-5.14

强降水中心位于湖南中北部、江西、福建西北部和浙江南部，湖南中东部和江西中西部局地的2天累计降水量超历史记录。详见 破极值数据统计图    

降水自西向东、自北向南影响江汉、江南和华南等地。南来水汽充沛，但由于缺乏冷空气配合，降水强度与第二次过程相比有所减弱

·湖南株洲因暴雨严重内涝 湘江河堤塌方

 

4,5.16-5.19

强降水涉及广西、湖南、湖北、江西、浙江、福建、安徽、广东、贵州、重庆等地。降水主要集中在18-19日，其中福建省西部和北部地区、江西中东部、广西北部局地出现暴雨，并伴有强雷电、冰雹和雷雨大风等强对流天气。详见 累计降水量分布图

由于有北方冷空气的配合，降水的同时多雷雨大风等强对流天气。

·江西乐安河发生大洪水 163个乡镇54万人受灾

 

5,5.20-5.23

江西、湖南、浙江、福建、广西、广东、贵州、重庆等地遭受强降水侵袭，降水集中在21-22日，其中湖南中东部、江西中西部局部地区的24小时降水量普遍达到60-140毫米，超历史同期单日降水量记录。详见 破极值数据统计图

以短时强降水为主，局部有雷电等强对流天气。降雨主要集中在江南、华南。

·第五轮强降雨致江西局部地区灾情严重

 

6, 5.26-5.31

贵州、广西、广东、福建、湖北东南部、海南、云南。5月28-29日降水强，强降雨主要集中在华南地区，过程降水量超过100毫米。详见 累计降水量分布图

华南前汛期降水，位置偏南、局地降雨强。

·广东新轮降雨登场 电白林头镇212毫米大暴雨

 

7, 5.31-6.2

贵州、广西、广东、四川、湖南中南部、江西西部。5月31-6月1日降水最强，强降雨主要集中在广西、广东、贵州，其中广西中北部局地的单日降水量超过历史极值。

 

降雨具有位置偏南，雨带移速快，持续时间短、局地降雨强度大、暴雨分布不均、伴有雷雨大风强对流天气的特点。

·暴雨袭广西 湘桂线广西段中断 两水库出现险情

 

8, 6.07-6.09

湖北、安徽、湖南、江西、广东、广西、福建西部、重庆、贵州东部、河南南部。6月8日，降水最强。强降水中心位于湖北东南部、湖南中北部、江西中北部、安徽大部，其中安徽中西部、湖南中部的单日降水量超过历史极值。

降水为移动性暴雨过程，影响范围大，不会在某地区出现持续性暴雨天气。但降雨强度较强，伴有雷雨大风强对流天气。      

·湖南凤凰县遭暴雨袭击 古城部分街道成泽国

 

9, 6.13-6.16

福建、广西、四川、广东、江西。14日开始，雨势增强，强降雨中心位于广西、广东、福建，过程降水量普遍超过100毫米，其中广东东部局地雨量超过250毫米。

降雨强度大、历时长、山洪灾害频发多发。   

·闽桂川粤赣143万人受灾 42人死亡；暴雨致福建三明山体滑坡 19人被埋

 

10, 6.18-6.22

江西、广西、福建、湖南、浙江、四川、重庆、贵州、广东。6月19日，雨势最强，强降雨区主要集中在江西、福建、广西、湖南、浙江五省，其中四川东南部、湖南南部、湖南江西交界处、江西中北部连续三天累计降水量超过同期历史记录。详见 破极值数据统计图

http://news.sohu.com/s2010/nfbaoyu/

 

从7月开始，降雨带北移，新疆、甘肃、辽宁、吉林、四川遭遇大暴雨袭击。8月8日甘肃舟曲县遭遇特大泥石流灾害，记者从8月20日下午甘肃省政府新闻办公室召开的发布会上获悉，截止目前，舟曲特大山洪泥石流灾害已造成1407人遇难，失踪358人，受伤住院72人，累计门诊2000人，解救1243人。

 

8月22日电 据中央气象台报道，中央气象台8月22日06时继续发布暴雨黄色预警：8月22日08时到23日08时，四川盆地北部、重庆中东部、陕西南部、湖北西部和北部、河南南部、山东中东部、辽宁东部、吉林东部、黑龙江东南部以及西藏东部、青海东南部、川西高原北部和南部、云南北部、华南南部等地的部分地区有大雨或暴雨，其中，四川盆地北部、辽宁东部、吉林东南部等地的局地有大暴雨；上述地区局部并伴有短时雷雨大风等强对流天气。 http://news.sdinfo.net/gnxw/1019636.shtml

 

2008年5月12日四川汶川8级地震和2010年4月14日青海玉树7级地震后，暴雨从中国南方到北方横行肆虐，历时四个月，造成严重的洪涝灾害。强震和暴雨洪水的耦合关系再一次得到验证。

 

                  地震多发区与暴雨带的对应关系

 

翻开中国地图，一条假想的红线从东北到西南一字画开，从上到下地震发生的地点居然都巧合的坐落在同一条斜线上，包含了1975年辽宁海城地震、1976年河北唐山大地震、1966年河北邢台大地震，推到更早的1695年山西临汾大地震，以及今年发生的四川大地震中的重灾区北川映秀，全都无一例外[3，4]。

 

更令人称奇的是，中央气象台2010年8月20日20时至2010年8月21日20时全国强降雨落区预报图也呈东北-西南分布，与“中国地震直线”神秘重合[4，5]。是巧合还是必然？

 

我们必须关注以下问题[3]：

 

其一，地震破碎带是泥石流滑坡发生的地质条件，暴雨带是泥石流滑坡发生的气象条件，两者大面积相遇会增大泥石流滑坡等灾害发生的概率，必须严加防范，特别是大暴雨区和特大暴雨区。

 

其二，根据汤懋苍的地热涡理论和杜乐天的地下流体排气理论，地震多发区和降雨带的重合可能预示构造活动的增强，因此，除了监测预防泥石流滑坡等突发灾害外，构造活动的监测预防也要加强。

 

中央气象台2010年8月20日20时至2010年8月21日20时全国强降雨落区预报图呈东北-西南分布，与“中国地震直线”重合，验证了地震和暴雨的耦合关系。

 

2003年，孙根年和黄春长依据丰富而系统的历史资料，建立了关中盆地历史地震与旱涝灾害两个数据库，分析了近2000a来地-气系统环境灾变的节律性及耦合关系。结果发现：(1)地震活动具有一定的节律性，并先后经历了3个平静期和3个活跃期，平静期与活跃期呈交替出现，具有3～4个世纪的周期；(2)较为严重的干旱、洪涝灾害亦具有一定的周期性，先后经历了2个洪涝期和3个干旱期，其较长尺度的转换周期亦为3～4个世纪；(3)在世纪尺度上,地震活动与旱涝灾害具有某种耦合关系，表现为在地震活动的活跃期，旱涝灾害呈多发性，而在地震活动的平静期，旱涝灾害较为稀少；(4)以较大级别的地震群发为节点，地气系统环境灾变的耦合关系具有先旱→后震→再涝的演替特征。基于上述事实，提出了一个地-气系统环境灾变的概念模型，对地震与旱涝灾害的耦合关系给出了确定性解释，为关中盆地世纪尺度的环境灾变群发性预测提供了新的依据[6]。

 

2006年四川重庆遭遇罕见干旱，2008年四川汶川发生8级地震，2010年四川遭遇暴雨泥石流袭击，符合地气系统环境灾变的耦合关系具有先旱→后震→再涝的演替特征。

 

2001年，冯利华和陈立人指出，形成长江3次巨大洪水有4个遥相关因子：（1）太阳黑子活动的磁周期转变年前后（1913，1933，1954，1976，1996，2020年）；（2）厄尔尼诺事件，（3）青藏高原南部7级以上大震；（4）青藏高原大雪。从统计分析可以得到一个认识：如果前3个因子同时具备，即在太阳黑子活动的磁周期转变年前后，同时在厄尔尼诺次年和青藏高原南部大震后的一年左右（即3个因子的出现时间互相重叠时），长江很可能发生巨洪。因为在太阳黑子活动的磁周期转变年前后，太阳辐射达到最大值，如果此时出现厄尔尼诺事件，那么在厄尔尼诺次年，海洋异常增暖所释放的能量已通过传播集中到30~40^oN的副热带纬度，从而使大气环流出现异常，如果此前一年左右青藏高原南部发生7级以上大震，那么高原下垫面前期适度增温，将使大气环流异常加剧，导致北方冷空气和南方暖湿气流在江淮地区强烈而持续的交绥，从而有利于长江流域梅雨带的加强和维持，最终使长江出现巨洪。1931、1954和1998年具备了三个以上条件，因此出现了20世纪长江的三次巨洪。2018年预测为厄尔尼诺年，2020年是太阳黑子活动的磁周期转变年，2019-2020年可能发生长江巨洪[7]。

 

我们在2009年4月和6月指出，天文条件、强震和特大水灾有很好的对应性。相关的天文条件有18.6年的月亮赤纬角变化周期，11年和22年的太阳黑子变化周期和潮汐周期，7年、11年和18年的无月食年周期，日食和月食的18年沙罗周期。在它们相互叠加时，对地震和洪水有激发作用。

 

2009年是无月食年，在无月食年里发生的洪水，日食就成为主导因素，因而沙罗周期与洪水的相应关系更为密切。以长江为例，1951年为无月食年，长江发生了大洪水，继后18年的1969，1987年亦为无月食年，都出现了大水；1962年为无月食年，长江发大水，18年后的1980、1998年亦为无月食年，也都发生了大水。就无月食年记录而言，2009年有很大的几率发生洪水。

 

2009年7月22日日全食经过中国，2009年1月26日日环食。1922-1998年间，无月食年同时日食又经过中国的年份有1966、1980、1987年三年。这三年中国都发生了洪水。就无月食年和日全食经过中国记录而言，2009年有很大的几率发生洪水。

 

1987年11周期为1998年，22年周期为2009年；1998年的11年周期为2009年，22年周期为2020年。根据太阳黑子和潮汐的11年和22年周期，2009年和2020年有很大的几率发生洪水[2，8]。

 

2009年6月发生了厄尔尼诺事件，9月发生了西南干旱。中国在厄尔尼诺的当年易发生干旱，次年易发生洪涝，如1997年（厄尔尼诺年）干旱，1998年（拉尼娜年）洪涝。所以，暴雨洪水延迟到2010年发生，2010年6月发生了拉尼娜事件。

 

1998年长江巨洪的相关条件是，太阳黑子磁性周期（22年）、厄尔尼诺年、青藏高原大雪和其南部区域强震。2009年和2010年不完全具备这些条件，因而不会发生1998年同样规模的洪水。2020年可能具备相应的条件，2020年可能发生1998年同样规模的洪水。

 

我们在2009年6月介绍了“西部地震是东部灾害先兆”和“地震与洪水耦合”的观点[2]。2008年5月12日四川汶川8级地震、2010年4月14日玉树7级地震和2010年5-8月中国暴雨洪水验证了这一观点。

 

参考文献

 

1．  郭增建, 郭安宁, 周可兴. 地球物理灾害链[M]. 西安地图出版社, 2007: 111-114,146-158.

2．  杨学祥. 关注我国大洪水的11年和22年潮汐周期以及18年沙罗周期. 发表于 2009-6-12 14:47:56 http://www.sciencenet.cn/blog/user_content.aspx?id=237805

3．  杨学祥。 “中国地震直线”和降雨带神秘重合：巧合还是必然？发表于 2010-8-22 3:50:00 科学网。http://www.sciencenet.cn/blog/user_content.aspx?id=355180

4．  网民发现神秘的“中国地震直线”(图) 。2010-08-16 12:59:00 中国青年网。http://news.youth.cn/sh/201008/t20100816_1316776.htm

5．  诗夏。中央气象台继续发布高温黄色预警，请注意防范。中国粮油信息网　 2010-8-21 14:53:01。http://www.jinnong.cn/ls/liangyou/2010/8/21/20108211453175038.html

6．  孙根年, 黄春长. 关中盆地地-气系统灾变的节律性及耦合关系. 自然灾害学报. 2003 Vol.12 No.4 P.40-46

7．  冯利华, 陈立人. 20世纪长江的3次巨洪 [J]. 自然灾害学报, 2001, 10(1): 8-11.

8．  杨学祥，杨冬红. 关注我国大洪水的11年潮汐周期和18年沙罗周期. 发表于 2009-4-13 5:35:53 科学网。http://www.sciencenet.cn/blog/user_content.aspx?id=225821